收藏本站
《河南科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米氧化铝改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究

韩明  
【摘要】:聚四氟乙烯(PTFE)有优良的自润滑性能,并且具有良好的化学稳定性和耐高温性,是许多关键技术中不可或缺的材料。但纯PTFE存在的磨损率高、承载能力差等缺陷限制了其应用范围。纳米Al_2O_3具有较高的硬度,而且具有纳米粒子的小尺寸,高活性和比表面积高等特性,广泛的应用于填充聚合物材料,增加材料的强度和刚度,并提高材料的耐磨性。但是由于纳米粒子表面能高、极易团聚,会在基体中形成大量缺陷,降低了复合材料的性能,限制了其应用。 针对以上问题,本论文研究了纳米粒子的种类、形状和尺寸对聚合物复合材料摩擦学性能的影响。通过对纳米Al_2O_3表面改性,可以有效地提高纳米粒子在PTFE基体中分散性和相容性,进而提高PTFE/Al_2O_3复合材料的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS)对复合材料的转移膜、磨屑、磨损表面进行了观察和元素分析,探讨了复合材料的主要磨损机理,并观察了复合材料脆断面形貌,分析了填料与基体的界面相容性和结合强度。 首先,选取了两种晶型,五种粒径的纳米Al_2O_3填充物,采用硅烷偶联剂KH570对纳米Al_2O_3进行表面预处理,得到偶联剂改性后的纳米氧化铝Al_2O_3-g-KH570,并用Al_2O_3-g-KH570制备了十种PTFE/Al_2O_3-g-KH570复合材料,对比研究了使用不同晶型和粒径的Al_2O_3对复合材料硬度和摩擦学性能的影响,结果表明:同种填充量情况下α晶型纳米Al_2O_3制备的复合材料的摩擦系数要大于γ晶型纳米Al_2O_3填充PTFE复合材料;而磨损量却小于γ晶型纳米Al_2O_3填充PTFE复合材料,纳米粒子的加入都使得复合材料的硬度提高。 其次,选取了α晶型70nm粒径的纳米Al_2O_3作为研究对象,设计了三种表面改性的纳米Al_2O_3:偶联剂改性纳米氧化铝Al_2O_3-g-KH570、BA与KH570共聚接枝改性纳米氧化铝Al_2O_3-g-PBA、HFBA与KH570共聚接枝改性纳米氧化铝Al_2O_3-g-PHFBA,并用改性后的纳米Al_2O_3作为填充物制备了PTFE/Al_2O_3-g-KH570、PTFE/Al_2O_3-g-PBA、PTFE/Al_2O_3-g-PHFBA,以及用未改性的Al_2O_3作为填充物制备了PTFE/Al_2O_3。分别研究了四种PTFE复合材料的摩擦学性能,结果表明:共聚接枝改性的纳米粒子制备的复合材料在摩擦性能上要优于用偶联剂改性的纳米粒子制备的复合材料。 第三,制备PTFE/CaSO_4和PTFE/CaSO_4/Al_2O_3复合材料,并测试了其摩擦学性能,结果表明:填料的加入阻止了PTFE的大面积带状剥落,提高了材料的耐磨性,而协同填充PTFE的抗磨损性能要大于单一填料填充的复合材料。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ325.4

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王杰鹏;工程塑料在过氧化氢中的摩擦学性能研究[D];机械科学研究总院;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄丽,孙正滨;PTFE复合材料力学与摩擦性能的研究[J];复合材料学报;2000年04期
2 刘新海;赵莹;刘智;王笃金;吴瑾光;徐端夫;;改性纳米炭黑/聚氨酯复合物的制备及表征[J];高等学校化学学报;2008年10期
3 张招柱,薛群基,刘维民,沈维长;纤维及晶须增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究[J];高分子材料科学与工程;2001年04期
4 张招柱,曹佩弦,王坤,刘维民;PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能[J];高分子材料科学与工程;2005年02期
5 孙盛华,冯新,王昌松,陈卫平,陆小华;不同压力下聚四氟乙烯复合材料的磨损行为[J];高分子材料科学与工程;2005年04期
6 汪怀远;冯新;史以俊;陆小华;;纳米TiO_2与炭纤维协同填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能[J];高分子材料科学与工程;2007年04期
7 张招柱,薛群基,沈维长,刘维民;金属填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究[J];高分子材料科学与工程;1999年01期
8 曹翠玲;阎逢元;;MoS_2、CdO及聚全氟乙丙烯填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能[J];机械工程材料;2007年01期
9 薛群基,刘维民;摩擦化学的主要研究领域及其发展趋势[J];化学进展;1997年03期
10 黄岳元,任杰;纳米氧化物/聚四氟乙烯复合材料的研究[J];机械科学与技术;2004年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴芳,杨超,孙安垣;1999年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2000年04期
2 钟明强,孙莉,郭绍义;无机颗粒填充复合材料摩擦磨损性能研究进展[J];工程塑料应用;2003年08期
3 戴芳,柳洪超,孙安垣;2004年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2005年04期
4 王渭;张立祥;黄文浩;黄明亚;;电子束辐射对PTFE/GF摩擦磨损和压缩性能的影响[J];工程塑料应用;2006年02期
5 张建川;;酚醛树脂模压复合材料制品裂纹改进措施研究[J];工程塑料应用;2006年11期
6 戴芳;闫烨;孙安垣;;2006年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2007年04期
7 陈元芳;李小平;宫敬禹;;SMC模压成型工艺参数对成型质量的影响[J];工程塑料应用;2009年04期
8 顾红艳;何春霞;;粉状纤维增强PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能[J];工程塑料应用;2009年06期
9 刘勇;蒋斌;郝明凤;丁玉梅;杨卫民;屈兴荣;;滑动轴承聚合物基自润滑材料的开发与应用进展[J];工程塑料应用;2010年01期
10 陈志刚;陈杨;陈爱莲;;硅晶片化学机械抛光中的化学作用机理[J];半导体技术;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓小君;林雪燕;;不锈钢微动性能研究[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
2 林福严;任建华;;润滑理论与润滑技术研究进展[A];液压(液力)用油品质及污染控制技术论文集[C];2004年
3 付金存;陈光;杜丽丽;刘凤友;宋磊;席长飞;田福龙;王晶;;浅谈玻璃钢模压粘模现象[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年
4 张建;刘向阳;顾宜;;新型高性能苯并噁嗪树脂模塑粉的制备与性能研究[A];第十八届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2010年
5 史佩京;许一;于鹤龙;徐滨士;;微纳米羟基硅酸镁润滑材料对45~#钢/GCr15轴承钢接触疲劳磨损性能的影响[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
6 谢小鹏;王泽贵;;钢摩擦副快速抛光改性磨合模型及实验研究[A];2009年广东先进制造技术(佛山)活动周文集[C];2009年
7 陈惠芳;王平;;大尺寸光学平面镜抛光过程的热分析[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
8 韩宁;张春辉;水琳;;润滑油添加剂的抗磨、减摩机理研究现状[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第11届年会论文集[C];2004年
9 谢小鹏;王泽贵;;钢摩擦副快速抛光改性磨合模型及实验研究[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
10 鲍庆惠;彭道明;鲍培德;;椭圆接触润滑状态图的改进[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
2 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
3 戈晓岚;SiC_p/Al复合材料摩擦学特性及其分形研究[D];江苏大学;2010年
4 秦麟卿;含水无机物/热固性树脂复合材料的制备及阻燃性能研究[D];武汉理工大学;2010年
5 陶高梁;岩土多孔介质孔隙结构的分形研究及其应用[D];武汉理工大学;2010年
6 田秀;真空低温下超声马达性能及其摩擦材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 李宁;纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度测量与表征方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 方国东;三维四向碳/环氧编织复合材料积累损伤及失效分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 刘颀;炭石墨非线性渗流规律研究及浸渍锑实验分析[D];中国矿业大学;2010年
10 谢方伟;温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐天骄;铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
2 王学君;微细电火花加工表面的摩擦学特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王坤;CVD金刚石膜化学机械抛光工艺研究[D];大连理工大学;2010年
4 李融峰;PPS/PES基减磨复合材料的研制[D];长沙理工大学;2009年
5 黄端阳;模袋水泥土的界面力学性能研究[D];湘潭大学;2010年
6 邓仪煜;汽车发动机活塞销抗摩擦磨损性能研究[D];江西理工大学;2010年
7 郭璞;油溶性纳米颗粒的制备及其摩擦学性能研究[D];五邑大学;2010年
8 谢长虹;超高分子量聚乙烯基固体润滑剂添加剂改性及应用研究[D];武汉理工大学;2010年
9 谷正刚;往复式牵引传动试验机的研究[D];山东大学;2010年
10 张博;具有表面织构的超高分子量聚乙烯摩擦学性能的研究[D];南京航空航天大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺芳;方涛;李亚裕;米镇涛;;新型绿色液体推进剂研究进展[J];火炸药学报;2006年04期
2 李解;胡盛;王鼎;孙先明;李健;;过氧化氢浓度、载荷和滑动速度对1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦学行为的影响[J];材料保护;2009年02期
3 孙斓珲;杨振国;李小慧;;纳米Al_2O_3改性聚甲醛的摩擦磨损性能[J];材料研究学报;2007年06期
4 赵清万;王丽红;胡国林;;高浓度H_2O_2项目不锈钢设备的清洗及检验[J];腐蚀与防护;2006年01期
5 李艳芹;朱博超;黄安平;张华强;贾军纪;高杜娟;高琳;韦少义;;超高分子量聚乙烯研究进展及应用领域[J];广州化工;2011年02期
6 凌前程;林革;刘志让;;过氧化氢/煤油双组元推力室催化分解点火研究[J];火箭推进;2003年06期
7 雷娟萍;;过氧化氢催化剂及其催化剂床技术综述[J];火箭推进;2005年06期
8 白云峰;林庆国;金盛宇;汪允武;张中光;;过氧化氢单元催化分解火箭发动机研究[J];火箭推进;2006年04期
9 王万军,唐松青;绿色过氧化氢双组元自燃推进剂[J];化学推进剂与高分子材料;2004年05期
10 张炜,武翠琴,黄先祥;涡轮泵系统故障机理分析及标准模式的建立[J];机床与液压;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王小俊;超高分子量聚乙烯的流变行为及其在材料加工中的应用[D];华南理工大学;2010年
2 赖仕全;纳米粒子改性聚四氟乙烯和聚酰亚胺的摩擦学性能研究[D];复旦大学;2005年
3 高新蕾;Schiff碱铜络合物改性超高分子量聚乙烯及润滑油的摩擦学研究[D];机械科学研究总院;2006年
4 刘晓霞;聚四氟乙烯的取向与摩擦学性能关系的研究[D];复旦大学;2005年
5 程振刚;热塑性聚氨酯弹性体及无机填料增韧增强聚甲醛的研究[D];四川大学;2006年
6 韩晓燕;聚四氟乙烯纤维的辐照接枝改性及其应用[D];南开大学;2009年
7 孙双月;聚甲醛、尼龙6和聚碳酸酯回收料的阻燃和高强超韧化改性及其机理研究[D];北京化工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 陈金耀;高耐磨自润滑聚甲醛改性研究[D];四川大学;2004年
2 王娜;γ射线辐照超高分子量聚乙烯的结构和磨擦磨损性能研究[D];南京理工大学;2005年
3 陶克梅;PTFE与无机颗粒填充聚甲醛摩擦磨损性能的研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 王集辉;1Cr18Ni9Ti不锈钢和陶瓷材料在高浓度过氧化氢中的摩擦学性能研究[D];机械科学研究总院;2008年
5 李科;低密聚乙烯与稻壳粉填充聚甲醛润滑材料的制备及性能[D];南京航空航天大学;2008年
6 冯云成;聚甲醛/CaCO_3晶须复合材料的摩擦磨损性能研究[D];西华大学;2009年
7 古娜;聚四氟乙烯复合材料摩擦磨损性能研究[D];山东大学;2009年
8 李解;高浓度过氧化氢条件下材料的环块滑动摩擦磨损试验研究[D];机械科学研究总院;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何春霞,康丽霞;聚四氟乙烯及其石墨填充复合材料的摩擦磨损特性[J];工程塑料应用;2001年03期
2 乐启发,徐下忠,李信;POM/改性PTFE合金的研究[J];工程塑料应用;2001年07期
3 赫丽华,宁荣昌,孔杰;纳米粒子在聚合物增强增韧中的应用[J];工程塑料应用;2002年04期
4 蔡力锋,杨俊,林志勇;玻璃微珠填充聚合物复合材料界面[J];工程塑料应用;2003年03期
5 裴秀中;氧化铝超细粉体填料表面改性的研究[J];安徽化工;2003年02期
6 冯长根,蔡佩君,张林,唐永建;氧化铝表面有机改性及其在聚苯乙烯中分散性能的研究[J];北京理工大学学报;2003年05期
7 ;Effect of Cold Plasma Treatment on the Mechanical Properties of RTM Composites[J];Journal of Materials Science & Technology;2003年03期
8 李强,林薇薇,宋春芳;聚合物基纳米复合材料的合成、性质及应用前景[J];材料科学与工程;2002年01期
9 杨丽君,王齐华,宁丽萍,杨景锋,赵普;碳纤维及石墨填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究[J];材料科学与工程学报;2004年05期
10 凤雷,李道火;无机纳米材料对聚合物改性的研究进展[J];中国粉体技术;1999年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;光催化抗菌杀菌纳米粒子[J];现代纺织技术;2011年05期
2 冯鹏棉;;水、空气稳定型离子液体应用研究进展[J];企业导报;2011年08期
3 牛永平;王亮;杜三明;蔡利华;张永振;;不同温度下PTFE纳米复合材料摩擦学性能的研究[J];塑料工业;2011年07期
4 郭效军;王爱平;赵磊华;张力;;室温固相结合水热处理制备纳米Mg-Al层状双金属氢氧化物[J];硅酸盐通报;2011年04期
5 汪志刚;吴亮;张杨;文玉华;;面心立方铁纳米粒子的相变与并合行为的分子动力学研究[J];物理学报;2011年09期
6 李双;王周平;;上转换NaYF_4:Yb~(3+)Er~(3+)发光纳米粒子制备及其生物功能化[J];食品与生物技术学报;2011年04期
7 范兵羽;范玉玲;胡淑娟;孙黎;李淼;李强;季宇彬;;纳米粒子形状研究进展[J];中国药学杂志;2011年16期
8 张禹涛;黄笃之;郭英;孙航宾;;纳秒脉冲冷等离子体制备铁碳混合纳米颗粒[J];惠州学院学报(自然科学版);2011年03期
9 郝凌云;张宏;;磁性纳米粒子的合成及应用研究进展[J];金陵科技学院学报;2011年02期
10 王涛;;溶致液晶模板法制备CuO纳米粒子[J];广州化工;2011年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 党学明;陈宇航;乐启发;张成德;黄文浩;;纳米颗粒填充的PTFE微结构的原子力显微镜测量[A];全国第七届扫描隧道显微学学术会议(STM'7)论文集(一)[C];2002年
2 关卜源;池方丽;霍启升;;单胶束模板二氧化硅纳米粒子的合成与机理的研究[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
3 郑亚萍;宁荣昌;李郁忠;;纳米粒子对环氧树脂性能的影响[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
4 韩晓晶;黎广;王云伟;杨恒权;;SBA-16组装钯氮杂卡宾用于Suzuki反应:从分子配合物到纳米粒子[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年
5 刘益春;刘玉学;吕友明;张吉英;申德振;钟国柱;范希武;孔祥;;Zn离子注入SiO_2薄膜后退火形成球型ZnO纳米粒子的结构和紫外发光[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 娄长春;石梦然;杨红;刘贻尧;;多功能硅纳米荧光粒子的制备、表征及应用[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
7 杨菁;武莉;唐丽娜;朱振峰;孙洪范;宋存先;王彭延;曾勇;朱文玲;;提高载基因纳米粒子包埋率的实验研究[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
8 杨菁;宋存先;郎晓讴;;p27kip1基因纳米粒子在动物模型上的应用[A];天津市生物医学工程学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
9 吴清洲;袁明永;;ZrO_2纳米粒子在BaSO_4沉淀过程中的应用研究[A];第四届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];1995年
10 王瑞娟;李敏;郑红梅;沈明;;Au@Ag纳米粒子的绿色合成及SERS研究[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 姜小毛 黄昌明;纳米氧化铝新工艺解工业化难题[N];中国化工报;2008年
2 记者 李琮;纳米氧化铝满足高端催化剂需求[N];中国化工报;2010年
3 余 名;纳米粒子 涂在脸上的危险[N];大众科技报;2004年
4 记者 葛进;日开发新型低成本荧光纳米粒子[N];科技日报;2008年
5 记者 刘霞;美用纳米粒子治疗药物上瘾[N];科技日报;2009年
6 记者 葛进 陈超;日开发出制造纳米粒子新方法[N];科技日报;2009年
7 军事医学科学院毒物药物研究所研究员、科技处处长 毛军文;关于纳米粒子生物效应的系统专著:《纳米毒理学》[N];科技日报;2009年
8 刘霞;美研制出新型纳米粒子药物递送系统[N];科技日报;2009年
9 水吉;美发现新型纳米粒子药物递送系统[N];医药经济报;2009年
10 记者 刘海英;纳米粒子回收再利用有新法[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王小明;直接甲酸燃料电池阳极催化剂研究[D];复旦大学;2010年
2 徐洪波;基于自组装单层纳米粒子构筑抗反射结构[D];吉林大学;2011年
3 贺永强;纳米生物复合材料的制备与性能表征[D];天津大学;2010年
4 王冠男;磁性荧光复合纳米粒子的合成及生物应用[D];吉林大学;2011年
5 罗晓刚;再生纤维素微球的制备、结构和功能[D];武汉大学;2010年
6 龙学颖;靶向生长抑素受体的磁共振分子探针的制备、表征及体外细胞实验[D];中南大学;2010年
7 朱振舒;聚乙烯吡咯烷酮纳米药物传输系统研究[D];南京大学;2011年
8 成永强;利用滚环扩增和纳米粒子均相无标记检测核酸的研究[D];河北大学;2008年
9 程元荣;原位聚合法制备半导体纳米粒子/聚合物杂化光学材料[D];吉林大学;2010年
10 张普;CO在贵金属电极表面吸附及氧化的电化学原位表面增强拉曼光谱研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩明;纳米氧化铝改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究[D];河南科技大学;2010年
2 王莽;钼化物与聚合物的加合作用及其表现[D];中国科学技术大学;2011年
3 孙莉;纳米Fe_3O_4表面磁性壳层制备及SiO_2包覆的研究[D];济南大学;2011年
4 张文星;具有磁性和光学特性的复合纳米粒子的制备及性质研究[D];河南大学;2010年
5 吴霞;乳液技术可控制备银、聚苯乙烯纳米粒子及机理研究[D];武汉理工大学;2010年
6 郭雷;弱外磁场下四氧化三铁纳米粒子的制备及磁液稳定性研究[D];华南理工大学;2010年
7 王磊;共振光散射技术测定HRP及磁性纳米粒子的制备应用[D];河北大学;2009年
8 季玉玄;水溶性纳米磁共振造影剂的研究[D];上海师范大学;2011年
9 吴铎;铜纳米粒子的制备及表面等离子共振特性[D];暨南大学;2010年
10 李红彬;碳载Au基低温燃料电池阳极催化剂电化学性能研究[D];昆明理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026